Сварочное оборудование

При контактной сварке детали в зоне сварки нагреваются за счет тепла, подводимого сварочными инструментами или нагревательными элементами сварочных машин (ролики, диски, бесконечные ленты, полосы, лезвия и т. д.).

Свариваемые пластмассы проявляют склонность деформироваться под влиянием тепла и поэтому нагреваемые части деталей в местах их соединения, которые затем образуют сварной шов, должны находиться под давлением, что устраняет деформацию свариваемых деталей и обеспечивает получение высоких прочностных показателей сварных соединений. Сваривать детали под давлением необходимо еще и потому, что некоторые термопласты не имеют строго определенной точки плавления и не обладают хорошей текучестью.

Контактная сварка производится в двух вариантах: при контакте нагревателя с соединяемыми поверхностями и при контакте нагревателя с наружными поверхностями свариваемых деталей. Вторым методом сваривают тонколистовые и пленочные пластмассы, так как пластмассы являются плохими проводниками тепла. Нагрев деталей в зоне сварки с использованием теплопроводности деталей связан с дополнительными затратами времени и энергии, а кроме того, часто приводит к нежелательному распределению температур по толщине свариваемых конструкций и изделий.

Пленочные пластмассы при сварке прилипают к рабочим поверхностям сварочных инструментов и нагревательных элементов сварочного оборудования.

Для устранения этого разработано и успешно применяется несколько различных способов.

Первый широко распространенный способ заключается в том, что между рабочими поверхностями сварочных инструментов или нагревательных элементов сварочных машин и свариваемыми деталями укладывают прокладки, свойства которых отличны от свойств свариваемой пластмассы.

Вторым весьма эффективным способом устранения прилипания является применение термоимпульсной сварки или, как ее иначе называют, — импульсной. Принцип термоимпульсной сварки пленочных пластмасс заключается в использовании нагревательного элемента чрезвычайно низкой тепловой инертности. Нагревательным элементом служит тонкая лента из металла, обладающего большим электрическим сопротивлением. По ленте пропускают электрический ток, нагревающий ее до температуры, несколько превышающей рабочую температуру сварки. Продолжительность пропускания электрического тока очень мала, составляет всего лишь от 1 до 5 сек и определяется свойствами и толщиной свариваемой пластмассы. Затем электрический ток отключается, и лента остывает. К моменту разделения поверхности нагревательного элемента и свариваемых деталей пленочные пластмассы охлаждаются. Поэтому прилипание и коробление пленки исключаются. Иногда нагревательные элементы сварочных машин дополнительно охлаждают, для чего предусматриваются соответствующие устройства.

При третьем способе поверхности нагревателей смазывают теплостойкими кремнеорганическими маслами. Этот способ не нашел широкого практического применения, так как требуются дополнительные затраты вспомогательных материалов и удаление масел после сварки.

Схемы производственных процессов контактной сварки различными методами.

При сварке пластмасс контактным нагревом получают швы любой конфигурации и различной толщины.

Методы контактной сварки, позволяют сваривать пластмассовые листы, трубы, стержни, профильные материалы. Сваркой по методу, соединяют тонколистовые пластмассы. Остальные методы, применяют для сварки пластмассовых пленок.

Сварку ведут ручным способом с применением приспособлений или на высокопроизводительном сварочном оборудовании. В тех случаях когда необходимо отрезать сваренное изделие, в нагревательные элементы встраивают лезвия. Технологическая операция в этом случае выполняется в два перехода: первый — сварка, второй — отрезка сваренного изделия.

Контактным нагревом очень хорошо свариваются такие пластмассы, которые не могут быть сварены высокочастотной сваркой: полиэтилен, полиизобутилен, полистирол, полипропилен, фторо-пласт-4, политетрафторэтилен, сополимеры этилена с пропиленом, поролон и др. Поэтому этот метод позволяет значительно расширить области применения сварки в производственных и монтажных условиях самых разнообразных строительных изделий и конструкций. С помощью контактного нагрева на поверхности изделий и конструкций наносятся всевозможные рисунки, цифры, буквы и т. д.

Контактная сварка характеризуется большой точностью нагрева деталей в зоне сварки и возможностью точно поддерживать температуру сварки на определенном уровне. Поэтому этот вид сварки начали применять для сварки фторопласта-4 и получения сварных соединений полиметилметакрилата с высокими оптическими свойствами.

При сварке фторопласта-4 применяют длительные выдержки в узком интервале температур (360-380° С). Даже пленки малой толщины рекомендуется нагревать при двустороннем подводе тепла. Такие пленки обычно сваривают в приспособлениях, снабженных электроподогревом. Продолжительность сварки пленок толщиной 0,1 мм при 380° С составляет 20-30 сек. Сварку пластмассовых пленок при контактном нагреве выполняют швами внахлестку, а листовых пластмасс — стыковыми швами.

Трубы сваривают встык и иногда в раструб. Сварка в раструб основана на одновременном нагреве нагревательным инструментом тонкого слоя внутренней поверхности раструба и наружной поверхности конца трубы с последующим быстрым вдвиганием конца трубы в раструб.

Сварку трубопроводной арматуры и приварку к трубам отводов, заглушек, фланцев ведут стыковыми швами.

Читайте так же:

• Прочность сварных швов
• Схема сварки штуцеров
• Классификация и характеристика способов сварки пластмасс
• Сварка ультразвуком
• Общие сведения